JP4642509B2 - 圧縮画像データへの秘匿情報の埋め込み装置および秘匿データ埋め込み符号化装置 - Google Patents
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Description
(1) 変換係数高周波挿入による埋め込み方法。
(2) 透かし情報の書き換え方法。
れ、秘匿データ挿入後の符号化データとして出力される。
付加する量子化変換係数の位置情報に対して、秘匿データとして埋め込む。例えば、秘匿データが0の場合、最後の非零係数から1係数だけ離れた距離に新たな量子化変換係数を挿入する。また、例えば秘匿データが4の場合、図6(a)に示されているように、最後の非零係数位置P=nzlから5係数離れた場所に挿入する。挿入する係数は非零であれば任意の数値で構わない。ただし、符号化データでは大きな数値になるほど、符号量が増大するため、小さな任意の数が望ましい。また、秘匿データが符号付の場合は、量子化変換係数に反映することができる。例えば、秘匿データがマイナスの場合は量子化変換係数を−1に設定することができる。
(1) 秘匿データDに対して、新たな量子化変換係数をC(hd)とする。
(2) 係数の位置hd=|dec(D)|+ nzl + 1とする。ここで、nzlは最後の非零係数位置、|X|はXの絶対値、dec(X)はXの十進化値を示す。
(3) C(hd)=sign(dec(D))、ここでsign(X)はXの符号を示す。
付加する量子化変換係数の値に対して秘匿データとして埋め込む。例えば、秘匿データDが2、−2の場合は量子化変換係数値C(hd)をそれぞれ2、−2に設定する。また、量子化変換係数の埋め込み位置は、最後の非零係数から任意の距離離れた位置とする。例えば、最終係数位置P=63など特定の位置に挿入することが可能である。なお、最後の非零係数から埋め込み位置までの距離が増えるに従い符号化データ量は増加するため、埋め込み位置を最後の非零係数の隣に設定するなど、距離が小さいことが望ましい。例えば、秘匿データDに対して、新たな量子化変換係数C(hd)=D、hd=nzl+1とすることができる。
(決定方法の実施例3)
(1) 秘匿データD=D1+D2と分解
(2) 係数の位置hd=|dec(D1)| + nzl +1
(3) 係数C(hd)= sign(dec(D))× |dec(D2)|
(1)[X]をXの整数表現として秘匿データを[D*n/m]とD-[D*n/m]にすることができる。
(2)例:D=10, n=2, m=3, D1=6, D2=4となる。
(1)係数の位置hd=|dec(bin(D)up)| + nzl + 1
(2)係数値 C(hd) = dec(bin(D)low)
C(hd) = -2β-1 + dec(bin(D)low) (dec(bin(D)low)< 2β-1の場合)
C(hd) = -2β-1 + dec(bin(D)low) + 1 (dec(bin(D)low)≧ 2β-1の場合)
ここで、βは最大埋め込みビット数である。
とすることで必ずC(hd)は許容範囲外のデータに設定することが可能である。これにより、通常の圧縮画像復号処理では復号できないような符号化データに加工することができる。
前記決定方法の実施例1に従って秘匿データが付加されている場合は、最終非零量子化変換係数の位置情報から埋め込み時とは逆の手順で秘匿データを抽出する。例えば、最終非零係数1つ前の非零量子化変換係数位置nzl1と最終非零量子化変換係数位置hdとの差Δ=(hd-nzl1)から秘匿データを得ることができる。例えば、Δ=1の場合、秘匿データが0、Δ=5の場合、秘匿データが4とするようなことが可能である。また、符号付の秘匿データの場合は以下のような手段で抽出することが可能である。
D=sign(C(hd)) * (hd-nzl1-1)
ここで、C(hd)の値は任意で符号のみに秘匿データが埋め込まれていることを示す。
前記決定方法の実施例2で述べた方法では、最終量子化変換係数の値に秘匿データが埋め込まれている。例えば、量子化変換係数値が2、−2の場合は秘匿データはそれぞれ2、−2に決定する。なお、この場合、最終非零量子化変換係数の位置の情報は利用しない。
前記決定方法の実施例3で述べた方法では、秘匿データが最終非零量子化変換係数からの位置と値に埋め込まれている。例えば、位置情報から3、係数値から7と得られた場合、秘匿データを3+7=10と決定することができる。また、位置情報が3で係数値が−7の場合は、全体の符号が負と考え(3+7)*(−1)として、秘匿データが−10と決定することができる。
(1)D1=hd-nzl1-1
(2)秘匿データD=sign(D2) * (D1+|D2|)
(1)係数の位置からbin(D)upを得る。bin(D)up = bin(hd − nzl1 − 1)
(2)係数値からbin(D)lowを得る。 bin(D)low = bin (C(hd))
(3)bin(D) = bin(D)up+bin(D)low
bin(D)low = bin(C(hd)+ 2β-1) (C(hd)<0の場合)
bin(D)low = bin(C(hd)+ 2β-1 - 1) (C(hd) ≧0の場合)
Claims (21)
- 圧縮画像データへの秘匿情報の埋め込み装置において、
圧縮画像データを部分復号する部分復号手段と、
該部分復号されたデータから量子化変換係数を抽出する量子化変換係数抽出手段と、
該量子化変換係数の最後の非零変換係数の後の特定の零変換係数に対して秘匿データを埋め込む秘匿データ埋め込み手段と、
該秘匿データを埋め込まれた量子化変換係数を再部分符号化する再部分符号化手段とを具備したことを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、前記特定の零変換係数の位置情報を秘匿データとして利用することを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、前記特定の零変換係数に埋め込む値を秘匿データとして利用することを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、前記特定の零変換係数の位置と、該零変換係数に埋め込む値とを秘匿データとして利用することを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項2または4に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記特定の零変換係数の位置として、十進化された秘匿データを利用することを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項5に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記特定の零変換係数の位置として、最後の非零変換係数の位置より十進化された秘匿データを加算した位置とすることを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項3または4に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記特定の零変換係数に埋め込む値として、十進化された秘匿データを利用することを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項4に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記特定の零変換係数の位置と該零変換係数に埋め込む値として、バイナリ化された秘匿データを上位と下位ビットに2分し、該2分されたそれぞれの秘匿データを利用することを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、最後の非零量子化変換係数の位置1と最後の量子化変換係数位置から十進化された秘匿データを減算した位置2を比較する手段を有し、
位置2が位置1より前記最後の量子化変換係数位置側に位置する場合には、挿入する量子化変換係数の位置は位置1の後とし、
一方、位置1が位置2よりも後に位置する場合には、挿入する量子化変換係数の位置は、該位置2の係数よりも低周波でかつ非零となる変換係数の位置3に十進化された秘匿データを加算した位置とすることを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項9に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記位置3と挿入する量子化変換係数位置との間の量子化変換係数値を全て0とすることを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、目的の画質により、秘匿データ埋め込みのために挿入する量子化変換係数の位置および量子化変換係数値を決定することを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、秘匿データ埋め込みのために挿入する量子化変換係数の位置が、予め定められた特定の周波数以降の位置の場合には、前記挿入する位置を前記特定の周波数以降の位置に決定することを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、秘匿データ埋め込みのために挿入する量子化変換係数の位置が、予め定められた特定の周波数より低い位置の場合には、前記挿入する位置を前記予め定められた特定の周波数以降の位置になるようにシフトすることを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、秘匿データ埋め込みのために挿入する量子化変換係数の値が、特定の値以上になるように変換係数を加工することを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、秘匿データ埋め込みのために付加する変換係数の位置を、符号量制御により決定することを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項15に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、秘匿データ埋め込みのために付加する変換係数の位置を、直前の非零変換係数の位置との距離が予め定められた閾値よりも小さい位置とすることを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、秘匿情報が埋め込まれたまま復号できるように、符号化データとして利用可能な範囲内に秘匿情報を埋め込むことを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
前記秘匿データ埋め込み手段は、秘匿情報が埋め込まれたままでは復号できないように、符号化データとして利用可能な範囲外に秘匿情報を埋め込むことを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 請求項1に記載の秘匿情報の埋め込み装置において、
秘匿情報が符号化データとして制約内の情報として埋め込まれており、
該秘匿情報を含む圧縮画像データを、符号化データとして制約内の情報を復号可能な復号装置で復号した場合に、
秘匿情報を含む前の圧縮画像データを復号する場合に比べて、秘匿データ成分が雑音成分として重畳されて再生されることを特徴とする秘匿情報の埋め込み装置。 - 圧縮画像データへの秘匿情報の埋め込み符号化装置において、
入力画像データに対する周波数変換手段と、
該周波数変換手段で周波数変換された画像データを量子化する量子化手段と、
該量子化手段により得られた量子化変換係数に秘匿データを埋め込む手段と、
該秘匿データが埋め込まれた量子化変換係数を用いて符号化する手段とを具備し、
前記秘匿データを埋め込む手段は、
前記量子化手段により得られた量子化変換係数の最後の非零変換係数の後の特定の零変換係数に対して秘匿データを埋め込む秘匿データ埋め込み手段であることを特徴とする秘匿データ埋め込み符号化装置。 - 圧縮画像データへの秘匿情報の埋め込み符号化装置において、
入力画像データに対する周波数変換手段と、
該周波数変換手段で周波数変換された画像データを量子化する量子化手段と、
該量子化された量子化変換係数を逆量子化する手段と、
該逆量子化された変換係数を逆変換する手段と、
動き補償予測手段と、
該逆変換された画像データと動き補償予測画像とを加えて画像メモリに蓄積する手段と、
該画像メモリから動き補償予測を行い、入力画像データとの差分を求める手段と、
該量子化変換係数に秘密データを埋め込む手段と、
秘匿データが埋め込まれた量子化変換係数を用いて符号化する手段とを具備し、
前記秘匿データを埋め込む手段は、
前記量子化変換係数の最後の非零変換係数の後の特定の零変換係数に対して秘匿データを埋め込む秘匿データ埋め込み手段であることを特徴とする秘匿データ埋め込み符号化装置。
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